[发明专利]一种LED外延层生长方法

说明书

本申请公开了一种LED外延层生长方法，依次包括：处理衬底、生长低温成核层GaN、生长高温GaN缓冲层、生长非掺杂u‑GaN层、生长N₂和H₂混合气氛低温AlInGaN：Zn层、生长H₂气氛中温InGaN：Si层、生长N₂气氛高温GaN：Mg层、NH₃裂解、生长发光层、生长P型AlGaN层、生长P型GaN层、生长P型GaN接触层、降温冷却。本发明方法通过引入N₂和H₂混合气氛低温AlInGaN：Zn层、H₂气氛中温InGaN：Si层、N₂气氛高温GaN：Mg层的结构和NH₃裂解工艺以提升量子阱发光区的电子空穴对，增强发光辐射效率，提高LED的发光效率，并减少外延片翘曲，改善外延片外观。

技术领域

本申请涉及LED外延设计应用技术领域，具体地说，涉及一种LED外延层生长方法。

背景技术

LED(Light Emitting Diode，发光二极管)是一种固体照明，体积小、耗电量低使用寿命长高亮度、环保、坚固耐用等优点受到广大消费者认可，国内生产LED的规模也在逐步扩大；市场上对LED亮度和光效的需求与日俱增，客户关注的是LED更省电，亮度更高、光效更好，这就为LED外延生长提出了更高的要求。

目前，LED市场上现在要求LED芯片驱动电压低，特别是大电流下驱动电压越小越好、光效越高越好；LED市场价值的体现为(光效)/单价，光效越好，价格越高，所以LED高光效一直是LED厂家和院校LED研究所所追求的目标。并且目前大部分厂家生产LED的尺寸已经由2英寸升级为4 英寸。LED尺寸升级为4英寸后，LED普遍存在外延片翘曲大、发光效率低下等技术难题。

因此，如何通过LED外延生长提高LED的发光效率，并减少外延片翘曲，成为现阶段亟待解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本申请所要解决的技术问题是提供了一种LED外延层生长方法，把传统的n型GaN层，设计为N₂和H₂混合气氛低温AlInGaN：Zn层、 H₂气氛中温InGaN：Si层、N₂气氛高温GaN：Mg层的结构，并通过引入NH₃裂解工艺，以增强发光辐射效率，提高LED的发光效率，并减少外延片翘曲，改善外延片外观。

为了解决上述技术问题，本申请有如下技术方案：

一种LED外延层生长方法，其特征在于，依次包括：处理衬底、生长低温成核层GaN、生长高温GaN缓冲层、生长非掺杂u-GaN层、生长N₂和 H₂混合气氛低温AlInGaN：Zn层、生长H₂气氛中温InGaN：Si层、生长 N₂气氛高温GaN：Mg层、NH₃裂解、生长发光层、生长P型AlGaN层、生长P型GaN层、生长P型GaN接触层、降温冷却，其中，

所述生长N₂和H₂混合气氛低温AlInGaN：Zn层包括：

通入N₂、H₂及二甲基锌DMZn，在N₂和H₂的混合气氛下，保持生长温度为500℃至550℃，保持生长压力为450Torr至550Torr，并通入 50-70sccm的TMGa、1200-1400sccm的TMIn、100-130sccm的TMAl,生长厚度为70nm至110nm的N₂和H₂混合气氛低温AlInGaN：Zn层，Zn掺杂浓度为2E18atoms/cm³至5E18atoms/cm³；

所述生长H₂气氛中温InGaN：Si层包括：